澱粉

澱粉在調質、擠壓過程中的高溫、高壓、及水分的綜合作用下發生糊化。具體過程為從蒸汽調質開始粉料混合物中澱粉開始吸收水分溶解，並失去原有的晶體狀結構。在擠壓過程中，隨著水分、溫度、壓力的進一步增加，澱粉的溶脹作用也進一步加劇，到一定程度時澱粉粒開始破裂，此時澱粉開始糊化。當擠壓的物料被擠壓出衝模時，因壓力突然降到大氣壓，澱粉粒急劇破裂，糊化度也相應急劇提高。擠壓過程中的溫度、壓力大小直接影響著澱粉的糊化度。

Mercier等(1975)發現含水量為25%時玉米澱粉的最佳膨化溫度在170～200℃，在此範圍內糊化後澱粉的體外消化率能達到80%，相對於膨化前消化率(18%)有極大提高。Chiang等(1977)發現在65～110℃範圍內澱粉糊化度隨溫度升高而升高，但隨著送料速度的增加澱粉糊化度下降。

不同來源的澱粉開始溶脹裂解的溫度不一樣，穀物澱粉一般在55～60℃時開始溶脹，但豆類澱粉溶脹溫度約為55～75℃。

食品原料中澱粉的含量對產品的糊化度也有很大影響。能量輸入與澱粉的糊化度有顯著關係，隨著能量輸入澱粉的糊化不斷加速，但不成線性關係，因而能量輸入適當時，澱粉膨化度可明顯提高。選用性能較好的擠壓膨化機，如雙螺旋杆擠壓膨化機可使澱粉的糊化度達到85%以上。除了膨化外，在調質、擠壓膨化過程中澱粉還有一部分水解成糊精，這種水解後的糊精能刺激幼年寵物胃酸的產生，以維持胃內的低pH值，促進胃內蛋白酶的消化作用以及抑製有害微生物的繁殖。

蛋白質

蒸汽調質、擠壓膨化過程對蛋白質的消化率也有顯著影響，總體趨勢是使蛋白質向著有利於動物消化的方向轉變。在蒸氣調質、機械壓力的作用下蛋白質發生變性形成顆粒狀，水溶性降低。蛋白質含量越高其水溶性降低越多。

澱粉的糊化對蛋白質的水溶性也有明顯影響，糊化的澱粉在蛋白質周圍形成一層包裹性的膜結構導致蛋白的水溶性下降。

蛋白質經膨化後其結構也發生變化，其四級結構降解為三級，甚至二級結構，使消化時蛋白質的水解時間大大縮短。但是蛋白內部的穀氨酸或天門冬氨酸會與賴氨酸發生反應，這種反應則降低了賴氨酸的利用率。在較高的溫度下氨基酸的ε-氨基與糖類發生美拉德反應也降低了蛋白質的消化率。加熱時原料中的抗營養因子，如抗胰蛋白酶也被破壞，這從另一個方麵提高了動物對蛋白質的消化率。

在整個生產過程中食品中的蛋白質含量基本不變，氨基酸的效價變化也不明顯。

脂肪

膨化對脂肪的影響主要表現在三個方麵：

①原料中的多種微生物在天然條件下可產生多種脂肪酶，在這些酶的作用下食品原料中的脂肪被加速分解，但是這些脂肪酶對熱敏感，在50～75℃的條件下很容易失活，因而提高食品中脂肪的穩定性；

②食品原料中脂肪酸氧化酶在擠壓膨化的高溫、高壓作用下失活，從而使脂肪酸，特別是不飽和脂肪酸被氧化導致酸敗的速度大為降低。

③在各種類型犬、貓食品的生產的擠壓過程中會產生一種澱粉-脂質複合物。

這種複合物的結構最初由Charbonnier在1973年報道，目前已被定義為直鏈澱粉—脂質複合物(Asp and Bjorck，2000)。雖然這種複合物幹擾食品中粗脂肪的分析測定，但對澱粉或脂質的可利用率影響不大。

維生素

目前對全價食品加工過程中對維生素的影響的資料不多。

蒸汽調質和擠壓膨化過程中溫度、水分、壓力、光、熱等因素都影響維生素穩定性。擠壓過程中的摩擦作用能夠破壞保護維生素晶體的保護層，從而使維生素直接暴露而發生氧化-還原反應被破壞。擠壓過程中的壓力則會嚴重破壞脂溶性維生素表麵的凝膠、澱粉包被。如高活性的維生素A在犬食品擠壓膨化過程中損失達40%。所以維生素中一般都含有抗氧化劑，目前寵物食品中一般采用加大維生素C和維生素E的含量來起到抗氧化的作用。

膨化使各種脂溶性維生素比B族維生素和維生素C要穩定。為確保最終產品中維生素含量能滿足寵物的要求，要求寵物食品生產商在添加維生素時把蒸汽調質、擠壓膨化過程中損失的維生素計算在內以保證最終產品中維生素含量。不同的維生素可采用不同的添加方式，如穩定性較好的維生素可在調質前就加入，而對於穩定性差的維生素則可在噴油後再表麵噴塗。

粗纖維

製造寵物食品的各種原料中所含的粗纖維也受到擠壓膨化過程的影響。粗纖維中可能包含有脂肪、蛋白質、糖類等營養素，在擠壓膨化時由於各種因素的綜合作用，可能使部分化學鍵斷裂，原有的緊密結構受破壞，釋放出部分被包圍的營養物質，提高飼料消化率。